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Capacidad Amortiguadora De La Saliva

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Categoría: Ciencia

Enviado por: tomas 04 mayo 2011

Palabras: 2928 | Páginas: 12

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débil, como el acido acetico y la sal correspondiente: Acetato de sodio entre otros.

En este trabajo estudiaremos los conceptos mas importantes en los que se basan los sistemas reguladores del pH, para asi deducirel comportamiento de estos acidos.

La saliva

La saliva es un líquido que se produce en la boca las 24 horas del día.

Está formada sobre todo de agua y además de unas sustancias químicas. Este líquido resbaladizo lo producen las glándulas salivales. Estas glándulas se encuentran en el interior de cada mejilla en el fondo de la boca y debajo de la mandíbula justo en la parte frontal de la boca.

La saliva contiene una enzima digestiva, la amilasa, que desempeña un papel insignificante en la digestión de los almidones. También contiene mucinas, una glucoproteína que lubrica los alimentos. La saliva realiza algunas funciones importantes: facilita la deglución, conserva la boca húmeda, sirve como solvente para las moléculas que estimulan los botones gustativos, ayuda al lenguaje facilitando los movimientos de los labios y de la lengua, y conserva la boca y los dientes limpios.

La saliva puede ejercer alguna acción antibacteriana y los pacientes con salivación deficiente o xerostomía tiene una incidencia mayor que la normal de caries dentales.

Los amortiguadores de la saliva ayudan a mantener el pH de la boca cerca de 7. Con este pH, la saliva esta saturada con calcio, de ese modo los dientes no lo pierden en el líquido de la boca. A un pH mas ácido, la perdida de calcio es mas apreciable.

Las caries y los amortiguadores

La caries dental es desde muchos años, la enfermedad bucal de origen infeccioso. Se caracteriza por la destrucción localizada de los tejidos duros del diente. Los factores principales que influyen en la prevalencia de la caries dental son: presencia de microorganismos cariogénicos en la saliva y placa dental, diente susceptible y sustrato adecuado, azúcares y almidón.

Existen otros factores que actúan frenando o aumentando la aparición de la caries, entre los que podemos señalar: flujo, composición y capacidad amortiguadora de la saliva, higiene bucodental, dieta rica en carbohidratos y presencia de fluoruros.

La etiopatogenia se asocia con la presencia de ciertos microorganismos. Los que con mayor frecuencia se relacionan con el inicio y desarrollo de la caries son: Streptococcos de grupos mutans, lactobacillus sp. , y actinomices sp. Éstos pueden ser aislados a partir de placa dental supra y subgingival y en saliva. Los microorganismos cariogénicos se caracterizan porque son capaces de transportar hidratos de carbono en competencia con otros microorganismos que pudiesen estar presentes en la placa; la capacidad de fermentación rápida de este sustrato conformado por azúcares y almidón y por su capacidad acidogénica producto de ácidos y acidúrica- capaces de realizar diversas funciones en condiciones de extrema acidez.

El marcado descenso de pH, contribuirá con la desmineralización del mismo, favoreciendo la aparición de lesiones cariosas en los tejidos duros: esmalte, dentina y cemento.

La evaluación de los factores de riesgo a caries dental

Caries dental es una patología infecciosa multifactorial, por tal motiva al realizar una evaluación para determinar el riesgo de aparición de caries. Se han de considerar ciertos factores que pueden influir con su aparición: unos asociados a la existencia de factores inherentes al hospedero y otros que influyen en el tipo de dieta que consume el paciente y la presencia de microorganismos cariogénicos en placa dental y saliva. Algunas de las pruebas de susceptibilidad a la caries que puedan realizar en el laboratorio de microbiología influyen:

* Determinación de la presencia de flora cariogénica en la placa dental. Se realiza de manera cualitativa a través de la determinación de pH de una muestra de placa dental, antes y después del enjuague bucal con solución de glucosa o sacarosa al 10%. La diferencia significativa entre las dos lecturas se relacionan con mayor susceptibilidad o riesgo a caries. También podemos cuantificar Streptococcos mutans a partir de una pequeña Proción de placa dental diluida en solución de Ringer, que luego se sembrará en medio de cultivo selectivo: agar mitis salivaris enriquecido con sacarosa al que se le añade bacitracina para inhibir el crecimiento de otros cocos Gram positivos. El crecimiento se ve favorecido si se incuba en atmósfera de anaerobiosis.

* Determinación de la capacidad amortiguadora de la saliva y de la tasa de secreción salival: la capacidad amortiguadora de la saliva permite neutralizar los ácidos en la cavidad bucal. Esta propiedad es producto de la presencia de diversos sistemas amortiguadores como el sistema fosfato y el sistema ácido carbónico/carbonato.

En la saliva no estimulada la concentración de fosfato inorgánico es mayor mientras que la concentración del sistema ácido carbónico/carbonato es menor. A diferencia de la saliva estimulada este sistema es mas importante debido a que se encuentra en mayor concentración.

Capacidad Amortiguadora En Los Sistemas Biológicos

Casi todos los procesos biológicos son dependientes del pH; un pequeño cambio en el pH lleva a un gran cambio en la velocidad de un proceso. Lo anterior es cierto no solo para aquellas reacciones en donde está involucrado directamente el ion H+, sino también para aquellas en donde aparente no está involucrado.

Las enzimas, un tipo particular de proteínas que catalizan las reacciones que se llevan a cabo en los seres vivos y muchas otras biomoléculas, contienen en su estructura grupos con pKas característicos. Los grupos amino y carboxilo protonados de los aminoácidos así como los grupos fosfato de los nucleótidos, por ejemplo, funcionan como ácidos débiles y, por tanto, su estado iónico depende del pH de la solución que los contiene.

Las interacciones iónicas juegan, además, un papel fundamental en la estructura y reconocimiento de las macromoléculas de los seres vivos.

Las células y organismos mantienen un pH específico y constante manteniendo sus biomoléculas en su estado iónico óptimo que generalmente se encuentra alrededor de pH 7.0.

En los organismos multicelulares el pH de los fluidos extracelulares está también fuertemente regulado. La constancia en el pH se logra gracias a los amortiguadores biológicos que son mezclas de ácidos débiles y sus bases conjugadas.

El pH de la cavidad bucal y el de la placa dentobacteriana (PDB) están relacionados con la capacidad amortiguadora de la saliva, la cual está determinada por la presencia de sistemas amortiguadores, tales como: bicarbonatos, fosfatos, amoníaco y proteínas, entre otros. Se ha propuesto la existencia de una estrecha relación entre la capacidad amortiguadora de la saliva y la incidencia de caries en los individuos.

Sistema amortiguador del Ácido Carbónico / Bicarbonato

En los animales con pulmones, el sistema amortiguador carbónico/bicarbonato es especialmente efectivo. En estos animales, el H2CO3 del plasma sanguíneo está en equilibrio con el CO2 gaseoso presente en el espacio aéreo de los pulmones, lo que supone una reserva prácticamente ilimitada de CO2 que puede participar en el equilibrio. En este sistema tampón tienen lugar 3 equilibrios reversibles entre el CO2 gaseoso de los pulmones y el bicarbonato disuelto en la sangre.

En este sistema amortiguador, la forma ácido es la suma de la [CO2] y de la [H2CO3], y la forma sal es la [HCO3-]. El H2CO3 es un ácido moderadamente fuerte, con un pK aproximado de 3,1. Sin embargo, como sólo una milésima parte del CO2 disuelto en agua se transforma en ácido carbónico, y como la [CO2] se incluye en la ecuación de disociación, resulta un pK de 6,1 (una constante de equilibrio mil veces menor). Por lo tanto, el pK, tomando en consideración la totalidad del ácido, es de 6,1:

La ecuación que se aplica a este sistema amortiguador es:

de donde resulta que al pH fisiológico de 7,4:

En estas condiciones, la [H2CO3] puede considerarse como despreciable frente a la [CO2]. Todo cambio en la proporción HCO3-/CO2 se verá reflejado en una variación del pH.

Sistema Amortiguador del Fosfato

El ácido fosfórico (H3PO4), además de formar parte de numerosos compuestos orgánicos (ácidos nucleicos, fosfolípidos, azúcares, etc.) también se encuentra en forma libre, aunque en pequeña proporción. La concentración de iones fosfato en el plasma sanguíneo es de unos 2 mEq/litro.

El ácido fosfórico tiene tres protones disociables según las reacciones:

Cada forma, molecular o iónica actúa como ácida respecto a la que tiene a su derecha y como básica respecto a la que tiene a su izquierda. Se pueden establecer, por tanto, tres equilibrios de disociación, cada uno con una constante característica a 25ºC (figura de la derecha):

* K1= 5,7 x 10-3 (pK1= 2,2)

* K2= 6,2 x 10-8 (pK2= 7,2)

* K3=2,2 x 10-13 (pK3=12,7)

Estos valores indican que el primer H+ se desprende con facilidad aún a pH ácido (a pH=2,1 la mitad del H3PO4 se ha disociado para formar H2PO4-), lo que quiere decir que el H3PO4 es un ácido moderadamente fuerte.

El pK de la segunda disociación (7,2) es el más próximo al pH del medio interno y por lo tanto, es esta segunda disociación la que tiene lugar reversiblemente en el medio interno, y la que posee acción amortiguadora (figura inferior izquierda). El tercer H+ se disocia en medio muy alcalino (pH=12,7), y por tanto no tiene interés biológico.

A la temperatura del organismo, y teniendo en cuenta la fuerza iónica del plasma en condiciones fisiológicas ordinarias, se acepta generalmente el valor de 6,8 para el pKa de la segunda ionización del fosfato (figura inferior derecha).

A partir de este valor se puede calcular que en el plasma (a pH 7,4) la concentración del HPO4= es cuatro veces superior a la de H2PO4- y, por tanto, el sistema es más eficaz para amortiguar ácidos fuertes que para amortiguar bases fuertes (figura superior), lo cual supone una ventaja biológica, ya que en el organismo predomina la tendencia a las variaciones hacia el lado ácido.

Tanto en condiciones normales como en condiciones fisiológicas, las proporciones relativas de las otras dos especies iónicas son despreciables, y no participan en la actividad amortiguadora del sistema.

Importancia de los sistemas amortiguadores

Los sistemas amortiguadores ejercen el papel de mantenimiento de la homeostasis del pH en los líquidos biológicos, como sangre y saliva.

Los amortiguadores de la saliva protegen al medio oral del fenómeno de agresión de los ácidos producidos en el metabolismo bacteriano de la placa.

En la sáliva los amortiguadores principales son bicarbonato-ácido carbónico (HCO3-/H2CO3, pk1=6.1) y fosfato (HPO4 /H2PO4-, pk2=6.8). Por varias razones, el bicarbonato es el mas importante d elos amortiguadores salivales.

La urea es excretada continuamente en la saliva. Los microorganismos de la placa pueden convertir la urea en otros productos nitrogenados y amoniaco. El amoniaco así formado puede servir también como amortiguador.

Las proteínas también sirven como sistemas amortiguadores debido a su carácter anfótero.

Aunque en la sangre los sistemas amortiguadores más importantes son las proteínas como la hemoglobina y la oxihemoglobina, en la saliva el papel de estas proteínas (salivales) como sistemas amortiguadores es casi omitido debido a que si se elimina tanto el bicarbonato como el fosfato, pero no las proteínas, da por resultado una pérdida total de la capacidad amortiguadora salival. Aún así estas biomoléculas juegan un papel, ya que las proteínas con grupos imidazol pueden ejercer alguna función amortiguadora. Por ejemplo las que tienen péptidos ricos en His participan en el mantenimiento de la homeostasis del pH salival. En una proteína los grupos carboxilos y aminos, están formando enlaces peptídicos por lo que la actuación de estos grupos como amortiguadores está bloqueada, entonces la capacidad amortiguadora depende de los pK de los grupos laterales de sus aminoácidos y del grupo amino y carboxilo terminales. El único aminoácido cuyo grupo lateral (imidazol) tiene un pK próximo al fisiológico es la histidina de la cadena globínica de la hemoglobina que tiene un pKa=7, debido al gran número de His(38) que posee esta proteína, es el mejor amortiguador fisiológico.

Se ha comprobado que una baja capacidad amortiguadora se presentaba nueve meses antes de llegar al punto máximo en el incremento de caries.

Al realizar un estudio del pH de lesiones cariosas y de la placa dental se demostró una evidencia adicional de la importancia de la saliva como amortiguador. En las lesiones de caries activas (dentina), existe un gradiente de pH. Los bordes profundos que sobresalen en tales lesiones presentan mayor acidez que las capas más superficiales, las cuales tienen un pH similar al de la saliva. En el caso de cavidades mas amplias y expuestas, vaciadas de su contenido, la capa en que se presentan la caries es mas superficial y el pH en dicha capa se acerca mas a la neutralidad probablemente debido a que ofrece mayor acceso a la saliva.

El pH de la placa n siempre es ácido y puede aumentar tras la disminución inicial causada por un substrato fermentable. Esto se debe en parte al amortiguador salival.

El pH salival es notoriamente variable. No es sorprendente que no existan diferencias definidas entre el pH salival de pacientes con prevalencia alta de caries y una prevalencia baja de la misma.

La capacidad amortiguadora de la saliva ha demostrado alguna correlación con la prevalencia de caries. También se sabe que se relaciona con la cantidad del flujo y el bicarbonato.

Otra importancia de los sistemas amortiguadores de la saliva radica en que existen bacterias acidógenas (capaces de producir ácidos) y acidúricas (capaces de crecer y reproducirse en un medio ácido). Por lo tanto los sistemas amortiguadores evitan que los productos ácidos de las bacterias acidógenas permitan el crecimiento de las bacterias acidúricas.

Experimento

Primero tuvimos que realizar el experimento de flujo salival para luego realizar el experimento de capacidad amortiguadora. En esta experiencia, tomamos 5 ml de los de la saliva recolectada con la masticación del papel parafinado. Luego de obtener los 5 ml de saliva hicimos lo siguiente:

* Mediante el medidor de pH titulamos la saliva, gota a gota, con la solución de ácido láctico 0.1N hasta que el pH cambiara a 5.

* Anotamos el volumen utilizado de ácido láctico necesario para que cambiara nuestro pH a 5.

* Los valores de titulación son los siguientes:

* 5 ml 1.75 ml (libre de caries)

* 5 ml 1.25 ml (con caries)

Los resultados obtenidos en el laboratorio nos demostraron lo siguiente:

* El 90% de los estudiantes del grupo A de II año de la Facultad de Odontología, tienen caries.

* El 10% restante están dentro del rango que indica que no tiene caries.

* El intervalo Experimental de capacidad amortiguadora de las muestras de saliva fue: 0.45 ml – 1.5 ml.

Conclusiones

En este trabajo hemos llegado a las siguientes conclusiones:

* La saliva por los sistemas amortiguadores que posee en su composición es mejor amortiguador de ácidos que bases.

* La saliva contiene enzimas que actúan sobre el sustrato manteniendo la actividad enzimática en la cavidad bucal, cada enzima cumple una función específica.

* El fosfato monoácido es capaz de amortiguar en un rango de pH entre 8.90 - 6.90.

Recomendaciones

Como futuros odontólogos al paciente recomendamos lo siguiente:

* Evitar el consumo a alimentos con alto grado de acidez ya que puede provocar un daño en el sistema amortiguador de la saliva, por lo que incrementaría el riesgo de adquirir patologías que afecten a la cavidad bucal.

* Cepillarse mínimo 3 veces al día para evitar la formación y acumulación de la placa bacteriana, ya que esto podría aumentar el pH bucal y desactivar los sistemas amortiguadores de la saliva afectando por completo el funcionamiento.

Bibliografía

Para conseguir la información contenida en este trabajo se utilizaron los siguientes libros:

* Química

Autores: William Daub y William S. Seese

Edición: Séptima

Editorial: Pearson Educación

Edición: 1996

* Bioquímica para estudiantes de Odontología

Autoras: Dra. Cecilia Díaz y Isabel Herrera de Taylor.

Edición: 2005

Para complementar la información se utilizaron las siguientes páginas de internet:

* http://es.wikipedia.org/wiki/Caries

* http://www.ortodoncia.ws/publicaciones/2009/art6.asp

* http://books.google.com/books?id=EFUP472dyEMC&pg=PA63&lpg=PA63&dq=Sistema+amortiguador+saliva&source=bl&ots=OAMdYxEXgO&sig=0xLHy4nr3_CyKGi8XHKSGVI39e4&hl=es&ei=OldRSuidIZSktwfm-MikBA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7

* http://www.actaodontologica.com/ediciones/2003/3/microbiologia_caries_dental.asp